倒立擺控制系統開發

電氣自動化論文編號:ZD405  論文字數:23214,頁數:65，有開題報告，任務書，文獻綜述

目錄
摘要…………………………………………………………………I
Abstract …………………………………………………………II
第1章 緒論……………………………………………………………1
 1.1 自動控制理論的發展…………………………………………1
 1.2 倒立擺系統研究的意義………………………………………2
 1.3 倒立擺系統的發展……………………………………………3
 1.4對倒立擺系統穩定性研究的意義……………………………4
 1.5 倒立擺系統應用及現狀………………………………………4
 1.5.1 手動控制……………………………………………………5
 1.5.2仿人智能控制………………………………………………5
 1.6 傳統控制方法在倒立擺系統控制中的應用……………………6
 l.6.l 經典控制理論………………………………………………6
 1.6.2 現代控制理論………………………………………………6
 1.7 人工智能控制方法在倒立擺控制中的應用……………………7
 1.7.1 模糊邏輯控制………………………………………………7
 1.7.2 神經網絡控制………………………………………………7
 1.8 論文工作介紹…………………………………………………8
第2章 固高倒立擺系統的組成及工作原理…………………………9
 2.1 認識單級倒立擺系統…………………………………………9
 2.2 倒立擺控制系統的硬件組成…………………………………10
 2.2.1 GT-400-SV技術指標……………………………………11
 2.2.2  GT-400-SV典型應用……………………………………12
 2.3 倒立擺系統的軟件組成………………………………………13
 2.3.1 控制系統軟件……………………………………………13
 2.3.2  DOS版控制系統軟件說明………………………………13
控制系統程序軟件命令…………………………………14
第3章 固高倒立擺系統的實驗研究…………………………………17
 3.1 實驗前的儀器準備…………………………………17
 3.2 倒立擺系統實驗研究……………………………………19
 3.2.1  PID控制器設計及調節實驗……………………………19
 3.2.2  根軌跡法控制器設計及調節實驗………………………26
 3.2.3  頻域響應法控制器設計及調節實驗………………37
第4章 固高倒立擺系統的界面分析…………………………………49
 4.1 系統軟件操作界面介紹………………………………………49
 4.2 系統人機界面程序分析………………………………………51
 4.2.1 人機界面程序函數…………………………………………51
 4.2.2 算法控制界面改進…………………………………………52
總結
參考文獻
附錄A 程序
致謝

摘要
 倒立擺不僅僅是一種優秀的教學實驗儀器，同時也是進行控制理論研究的理想實驗平臺。由于倒立擺系統本身所具有的高階次、不穩定、多變量、非線性和強耦合性，許多現代控制理論的研究人員一直將它視為典型的研究對象，不斷從中發掘出新的控制策略和控制方法，相關的科研成果在航天科研和機器人學方面獲得了廣闊的應用。
 本文是在對固高公司直線型一級倒立擺系統研究的基礎上完成的。通過運用該公司的倒立擺進行了PID、根軌跡法、頻域響應法等多種控制器的調節實驗，本文利用C語言編程對操作界面進行了改進（添加了模糊控制）。本課題可以說有著重要的理論和實際應用意義。
關鍵詞：倒立擺系統，實驗研究，C語言，人機界面

Development of Inverted Pendulum Control System
ABSTRACT: Inverted Pendulum is not only a kind of excellent teaching experimental instrument, but also an ideal experiment platform of control theory research. Because the inverted pendulum system itself has many characteristics as high order, unstable, many variables, nonlinear and close coupling, many modern control theory researchers consider it as the typical research object at all times, and constantly excavate new control strategies and control methods, the related research productions playing a widely application role in space science research and robotology.
 This dissertation is based on the research of Goggle linear single stage inverted pendulum. We processed many experiments as PID, root-locus method, frequency response method, etc. by the inverted pendulum of this company. We improved the operation interface with C programming language (added fuzzy control). Therefore this project dissertation has important significance in both the theory and practical aspects.
Keywords: Inverted Pendulum system, Experimental research, C programming language,  man-machine interface